Escrito por estudiantes que aprobaron Inmediatamente disponible después del pago Leer en línea o como PDF ¿Documento equivocado? Cámbialo gratis 4,6 TrustPilot
logo-home
Notas de lectura

Analysis 1-Continuity and Compactness2, guaranteed and verified 100% Pass

Puntuación
-
Vendido
-
Páginas
11
Subido en
01-01-2025
Escrito en
2024/2025

Analysis 1-Continuity and Compactness2, guaranteed and verified 100% PassAnalysis 1-Continuity and Compactness2, guaranteed and verified 100% PassAnalysis 1-Continuity and Compactness2, guaranteed and verified 100% PassAnalysis 1-Continuity and Compactness2, guaranteed and verified 100% PassAnalysis 1-Continuity and Compactness2, guaranteed and verified 100% PassAnalysis 1-Continuity and Compactness2, guaranteed and verified 100% PassAnalysis 1-Continuity and Compactness2, guaranteed and verified 100% PassAnalysis 1-Continuity and Compactness2, guaranteed and verified 100% Pass

Mostrar más Leer menos
Institución
Math
Grado
Math

Vista previa del contenido

1


Continuity and Compactness



Def. A mapping 𝑓: 𝐸 ⊆ 𝑋 → ℝ𝑘 is said to be bounded if there exists a real
number 𝑀 such that ‖𝑓(𝑥)‖ ≤ 𝑀 for all 𝑥𝜖𝐸.



Ex. 𝑓(𝑥, 𝑦) = 𝑥 2 + 𝑦 2 is bounded for 𝐸 = {(𝑥, 𝑦)| |𝑥| < 10, |𝑦| ≤ 5}

since |𝑓(𝑥, 𝑦)| ≤ 100 + 25 = 125 = 𝑀;

But it is not bounded on 𝐸 = ℝ2 .


2 +𝑦 2 )
Ex. 𝑓(𝑥, 𝑦) = 𝑒 −(𝑥 is bounded for 𝐸 = ℝ2 since
2 +𝑦 2 )
|𝑓(𝑥, 𝑦)| = |𝑒 −(𝑥 | ≤ 1 = 𝑀.



Theorem: Suppose 𝑓: 𝑋 → 𝑌 is a continuous mapping of a compact metric space
𝑋 into a metric space 𝑌 then 𝑓(𝑋) is compact.



Proof: Let {𝑉𝛼 } be an open cover of 𝑓(𝑋). 𝑌

𝑍 {𝑉𝛼 }




𝑓


𝑋

𝑓(𝑋)
−1
{𝑓 (𝑉𝛼 )}

, 2


Since 𝑓 is continuous, 𝑓 −1 (𝑉𝛼 ), is an open set in 𝑋 (why?) and
𝑋 ⊆ ⋃𝛼 𝑓 −1 (𝑉𝛼 ).

Thus {𝑓 −1 (𝑉𝛼 )} is an open cover of 𝑋.



Since 𝑋 is compact there exists a finite subcover: 𝑋 ⊆ ⋃𝑛 −1
𝑖=1 𝑓 (𝑊𝑖 ), where

{𝑊𝑖 } ⊆ {𝑉𝛼 }.
Since 𝑓(𝑓 −1 (𝐸 )) ⊆ 𝐸 ; for 𝐸 ⊆ 𝑌,

(For example, if 𝑓 (𝑥 ) = 𝑥 2 and 𝐸 = (−1,1); then 𝑓 −1 (−1,1) = (−1,1)
and 𝑓(𝑓 −1 (−1,1)) = [0,1) ⊆ (−1,1) . )



𝑓(𝑋) ⊆ ⋃𝑛𝑖=1 𝑓(𝑓 −1 (𝑊𝑖 )) ⊆ ⋃𝑛𝑖=1 𝑊𝑖 .

So {𝑊𝑖 } is a finite subcover of 𝑓(𝑋), and 𝑓(𝑋) is compact.



Theorem: Suppose 𝑓 is a continuous function on a compact metric space 𝑋 into
ℝ, and 𝑀 = 𝑠𝑢𝑝𝑝𝜖𝑋 𝑓(𝑝) and 𝑚 = 𝑖𝑛𝑓𝑝𝜖𝑋 𝑓(𝑝) , then there exist points 𝑝, 𝑞𝜖𝑋
such that 𝑓(𝑝) = 𝑀 and 𝑓(𝑞) = 𝑚.



Proof: Since 𝑓 is continuous and 𝑋 is compact, 𝑓(𝑋) is a compact subset of ℝ.
By the Heine-Borel theorem we know that any compact subset of ℝ (or ℝ𝑛 ) is
closed and bounded.

Hence 𝑓(𝑋) contains 𝑀 = 𝑠𝑢𝑝𝑝𝜖𝑋 𝑓(𝑝) and 𝑚 = 𝑖𝑛𝑓𝑝𝜖𝑋 𝑓(𝑝).

For suppose 𝑀 = 𝑠𝑢𝑝𝑝𝜖𝑋 𝑓(𝑝) and 𝑀 ∉ 𝑓(𝑋).

Escuela, estudio y materia

Institución
Math
Grado
Math

Información del documento

Subido en
1 de enero de 2025
Número de páginas
11
Escrito en
2024/2025
Tipo
NOTAS DE LECTURA
Profesor(es)
Auroux, denis
Contiene
Todas las clases

Temas

$11.89
Accede al documento completo:

¿Documento equivocado? Cámbialo gratis Dentro de los 14 días posteriores a la compra y antes de descargarlo, puedes elegir otro documento. Puedes gastar el importe de nuevo.
Escrito por estudiantes que aprobaron
Inmediatamente disponible después del pago
Leer en línea o como PDF

Conoce al vendedor
Seller avatar
sudoexpert119

Documento también disponible en un lote

Conoce al vendedor

Seller avatar
sudoexpert119 Harvard University
Seguir Necesitas iniciar sesión para seguir a otros usuarios o asignaturas
Vendido
-
Miembro desde
1 año
Número de seguidores
0
Documentos
411
Última venta
-
A+ Smart Scholars Studio

Ace your exams with trusted, expertly crafted resources built for top-tier results.

0.0

0 reseñas

5
0
4
0
3
0
2
0
1
0

Por qué los estudiantes eligen Stuvia

Creado por compañeros estudiantes, verificado por reseñas

Calidad en la que puedes confiar: escrito por estudiantes que aprobaron y evaluado por otros que han usado estos resúmenes.

¿No estás satisfecho? Elige otro documento

¡No te preocupes! Puedes elegir directamente otro documento que se ajuste mejor a lo que buscas.

Paga como quieras, empieza a estudiar al instante

Sin suscripción, sin compromisos. Paga como estés acostumbrado con tarjeta de crédito y descarga tu documento PDF inmediatamente.

Student with book image

“Comprado, descargado y aprobado. Así de fácil puede ser.”

Alisha Student

Preguntas frecuentes